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北理工團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)納米剪紙轉(zhuǎn)子自由操控(2)

2024-07-08 07:40:09 來源：央視新聞 A+A-

北理工團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)納米剪紙轉(zhuǎn)子自由操控

專家介紹，這一創(chuàng)新研究可以使人類對微納器件復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的控制變得更容易，為未來光電驅(qū)動(dòng)微納機(jī)器人、新型微納光機(jī)電系統(tǒng)等研究開發(fā)提供了全新的思路。

納米剪紙開創(chuàng)微納制造新路徑

那么究竟什么是“納米剪紙”呢？顧名思義，就是納米尺度的剪紙，專家介紹，把剪紙做到納米尺度之后，再加上靜電、熱等就會(huì)產(chǎn)生神奇的變化。這一技術(shù)可以說開創(chuàng)了微納制造的全新路徑。

專家介紹，納米剪紙靈感來源于中國的傳統(tǒng)技藝剪紙，可以想象將傳統(tǒng)剪紙中的紙張?zhí)鎿Q成納米薄膜，將剪刀替換成半導(dǎo)體技術(shù)的刻蝕工具，再施加一定的應(yīng)力，就形成了功能獨(dú)特的納米剪紙結(jié)構(gòu)，而這一技術(shù)的發(fā)明則是來自偶然的觀察。

北理工團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)納米剪紙轉(zhuǎn)子自由操控

北京理工大學(xué)物理學(xué)院教授李家方：在2018年的時(shí)候，我們注意到在我們微納加工過程中有一些應(yīng)力。這些應(yīng)力本身呢，大家想避免，因?yàn)樗梢詫?dǎo)致我們器件的一些不需要的功能，但是我們發(fā)現(xiàn)我們可以通過應(yīng)力像剪紙一樣控制我們的結(jié)構(gòu)形變。這樣的話，我們反其道而行，將納米剪紙結(jié)構(gòu)制備出來，然后它的尺寸可以達(dá)到1微米以下的尺度。它和我們的剪紙非常像，只是把它縮小到納米尺度，所以我們把它稱之為納米剪紙。

北理工團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)納米剪紙轉(zhuǎn)子自由操控

專家介紹，納米剪紙技術(shù)制造的微納器件的特殊性在于，這是一種外形可以在一定條件下發(fā)生變化的微小器件。以螺旋形結(jié)構(gòu)的器件為例，正常情況下它是一種平面狀態(tài)，加電之后，在靜電的影響下，螺旋結(jié)構(gòu)就如同帶靜電的頭發(fā)會(huì)立起來一樣，由平面變?yōu)榱Ⅲw，這個(gè)有趣的現(xiàn)象給納米剪紙的應(yīng)用帶來了巨大的想象空間。科研人員首先想到的就是，這個(gè)特性可以用來制作顯示裝置。

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